发明名称 蛋白质及缩氨酸奈米阵列
摘要 本发明揭示了使用超高解析度图案化,其较佳地是由浸笔式(dip-pen)奈米微影印刷来进行,其可用来建构具有奈米级尺寸的缩氨酸及蛋白质奈米阵列。该缩氨酸及蛋白质奈米阵列,举例来说,呈现几乎无可侦测的键结到其钝化的部份之非特定之蛋白质。此成果展示出浸笔式奈米微影印刷如何可用于一种用以产生高密度蛋白质及缩氨酸图案之方法中,该图案系呈现出生物活性,及视觉上无非特定的吸附。本发明亦显示出其可使用AFM为主的筛选程序来研究包含这种奈米阵列之特征的反应性,该方法包含大范围的蛋白质及缩氨酸结构,其包含例如酵素及抗体。可达到300nm及以下的特征。
申请公布号 TWI272386 申请公布日期 2007.02.01
申请号 TW091122796 申请日期 2002.10.02
申请人 西北大学;那诺墨水公司 发明人 密尔肯, 薛德;德拉 席欧帕, 盖;德莫, 奈德;李机本;卜所强
分类号 G01N33/68(2006.01) 主分类号 G01N33/68(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种蛋白质奈米阵列,其包含: a)奈米阵列基板; b)在该奈米阵列基板上的复数个点,该点在该基板 上包含至少一个图案化化合物,及在该图案化化合 物上之至少一种蛋白质, 其进一步包含在该基板上环绕该点之蛋白质钝化 化合物。 2.如申请专利范围第1项之蛋白质奈米阵列,其中该 图案化化合物系由浸笔式(dip-pen)奈米微影印刷置 于该基板上。 3.如申请专利范围第1项之蛋白质奈米阵列,其中该 复数个点为点的晶格。 4.一种蛋白质奈米阵列,其包含: a)奈米阵列基板, b)在该基板上的复数条线,该线在该基板上包含至 少一个图案化化合物,及在该图案化化合物上之至 少一种蛋白质, 其进一步包含在该基板上该线之间的蛋白质钝化 化合物。 5.如申请专利范围第4项之蛋白质奈米阵列,其中该 图案化化合物系由浸笔式奈米微影印刷置于该基 板上。 6.如申请专利范围第4项之蛋白质奈米阵列,其中该 复数条线系为垂直或平行线之格栅。 7.一种蛋白质奈米阵列,其包含: a)奈米阵列基板, b)在该基板上复数个图案,该图案在该基板上包含 至少一个图案化化合物,及至少一种吸附到每个图 案中之蛋白质, 其进一步包含在该基板上该图案之间的蛋白质钝 化化合物。 8.如申请专利范围第1项之蛋白质奈米阵列,其中该 蛋白质钝化化合物为界面活性剂。 9.如申请专利范围第4项之蛋白质奈米阵列,其中该 蛋白质钝化化合物为界面活性剂。 10.如申请专利范围第7项之蛋白质奈米阵列,其中 该蛋白质钝化化合物为界面活性剂。 11.如申请专利范围第1项之蛋白质奈米阵列,其中 该图案化化合物系经化学吸附或共价键结到该基 板。 12.如申请专利范围第4项之蛋白质奈米阵列,其中 该图案化化合物系经化学吸附或共价键结到该基 板。 13.如申请专利范围第7项之蛋白质奈米阵列,其中 该图案化化合物系经化学吸附或共价键结到该基 板。 14.一种制作蛋白质之奈米级阵列之方法,其包含: 由浸笔式奈米微影印刷沉积图案化化合物在表面 上; 利用钝化化合物来钝化该表面之未沉积的区域, 暴露具有该图案化化合物之表面及该图案化化合 物到包含至少一蛋白质之溶液中; 由该蛋白质溶液移除该表面,其中该表面包含蛋白 质的奈米级阵列。 15.如申请专利范围第14项之制作蛋白质之奈米级 阵列之方法,其中该钝化化合物为界面活性剂。 16.如申请专利范围第14项之制作蛋白质之奈米级 阵列之方法,其中该图案化化合物系经化学吸附或 共价键结到该基板。 图式简单说明: 图1:所示为使用浸笔式奈米微影印刷来产生用于 后续钝化及缩氨酸及蛋白质吸附步骤之结构,以制 作缩氨酸及蛋白质奈米阵列。 图2:所示为Lysozyme奈米阵列之影像及高度轮廓。 (A)沉积在一Au基板上的MHA点的8 m乘8 m平方晶 格之侧向力影像。该阵列系以在相对湿度42%之下 的裸尖端来成像(扫描速率=4Hz)。 (B)在Lysozyme吸附之后的该奈米阵列之地形影像(接 触模式)及高度轮廓。使用0.2 nN之尖端-基板接触 力来避免使用该尖端而损坏该蛋白质图案。 (C)一六角形Lysozyme奈米阵列之分接模式影像(矽悬 臂梁,弹簧常数=-40 N/m)及高度轮廓。该影像系以0.5 Hz扫描率取得,以得到高解析度。 (D)一Lysozyme奈米阵列之三维地形影像,包含具有刻 意变化的特征尺寸之线格栅及点。成像化系由(B) 中所述的接触模式中完成。 图3:(A)之AFM分接模式影像及IgG之高度轮廓,其组合 到一所产生的MHA点阵列上。该扫描速率为0.5 Hz。 (B)相同面积的三维地形影像系显示在(A)。 (C)抗IgG之AFM分接模式影像及高度轮廓,其生化地附 着到该IgG奈米阵列上,其显示在(A)及(B)中。该高度 轮廓显示出在反应之后的高度为160.9nm(n=10)。写 入及成像化条件与(A)中相同。 (D)显示在C中的该区域的三维地形影像。 图4所示为一六角形Lysozyme奈米阵列之分接模式影 像及高度轮廓。 图5所示为(A)一IgG奈米阵列之地形影像(接触模式), (B)显示在32(A)中之相同面积之三维地形影像。
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